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构筑成形过程中连接界面愈合的多相场法模拟
1
作者 袁瑶 杨继兰 +2 位作者 杨幸运 樊锐涵 郭正洪 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第2期38-49,共12页
为探明动态再结晶机制对构筑成形工艺效果的影响规律,进行了纯镍材料连接界面愈合过程的多相场模拟。基于位错攀移理论,首次建立了亚晶合并机制下动态再结晶的多相场模型。对于已有模拟算例的晶界弓出机制,使用晶体塑性有限元法修正了... 为探明动态再结晶机制对构筑成形工艺效果的影响规律,进行了纯镍材料连接界面愈合过程的多相场模拟。基于位错攀移理论,首次建立了亚晶合并机制下动态再结晶的多相场模型。对于已有模拟算例的晶界弓出机制,使用晶体塑性有限元法修正了其位错演化模块。模拟结果表明,在亚晶合并机制下,材料内部的小角度晶界优先消除,而连接界面异侧亚晶由于取向差过大难以发生合并,不利于愈合。而在晶界弓出模式下,连接界面附近基体中初始位错密度更高,因此可以率先生成新的晶粒并促进连接界面的有效愈合;另外,由位错演化计算得到的流动应力曲线与实验结果较为吻合,表明模拟结果是合理的。 展开更多
关键词 构筑成形 多相场法 连接界面愈合 亚晶合并 晶界弓出
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一种基于莫顿码及镜像编码的平衡八叉树模型 被引量：1
2
作者 袁瑶 徐骏 顾剑锋 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期467-473,共7页
在接触分析和动画模拟等网格规模庞大、需要实时更新的应用场景下,普遍采用莫顿码实现包围盒层次树结构的快速重构。但现有的层次树由于结构平衡性差,普遍存在搜索效率不稳定的问题,为此本文在莫顿码法的基础上提出了一种兼顾构建与搜... 在接触分析和动画模拟等网格规模庞大、需要实时更新的应用场景下,普遍采用莫顿码实现包围盒层次树结构的快速重构。但现有的层次树由于结构平衡性差,普遍存在搜索效率不稳定的问题,为此本文在莫顿码法的基础上提出了一种兼顾构建与搜索效率的平衡八叉树模型BOT树(Balanced Octree)。设计了镜像编码来保证树的上层节点均有8个分支,且同层树节点所含三角面数之差不超过1。实际算例表明,BOT树与现有模型OIOT树在CUDA并行框架下对比,构建加速比最高可达1.29×,且网格规模越大,BOT树构建效率的优势越明显。同时,与OIOT树相比BOT树的筛除率更高,在凸体接触和边缘接触算例中加速比分别达到1.13×和1.06×。 展开更多
关键词 层次包围盒树 平衡八叉树 cuda并行框架 莫顿码
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动态再结晶对纯镍热压连接界面结合率的影响
3
作者 仝珏川 袁瑶 +2 位作者 仝大明 郭正洪 顾剑锋 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2708-2718,共11页
为研究热压连接过程中显微组织演化与连接界面结合效果的关系,以纯镍试棒为载体进行单向热压模拟实验。通过采用不同温度和变形速率的组合,触发不同类型的不连续动态再结晶;对热压后的试棒进行室温拉伸测试和显微组织表征。结果表明:纯... 为研究热压连接过程中显微组织演化与连接界面结合效果的关系,以纯镍试棒为载体进行单向热压模拟实验。通过采用不同温度和变形速率的组合,触发不同类型的不连续动态再结晶;对热压后的试棒进行室温拉伸测试和显微组织表征。结果表明:纯镍在动态再结晶过程中,当热压温度高至1100℃和热压变形速率低至0.001 s^(-1)的组合易于触发晶界弓出的再结晶方式,分体试棒连接界面的迁移效应显著,得到高的结合率;而当热压温度低至800℃和热压变形速率高至0.01 s^(-1)时易于产生亚晶合并的再结晶方式,其对界面迁移的影响相对较弱,分体试棒的界面结合率较低。亚晶合并耦合多相场法的界面迁移模型分析同样表明,亚晶合并形核仅能消除小角度晶界,而对大角度晶界(如连接界面)的消除效果较弱。 展开更多
关键词 热压连接 不连续动态再结晶 连接界面结合 再结晶形核类型 多相场法
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某重型燃气轮机涡轮叶片表面开裂分析 被引量：2
4
作者 夏际先 刘俊建 +4 位作者 周盈涛 何泳 刘秀田 晏广华 李传维 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期243-250,共8页
目的 探究某重型燃气轮机涡轮叶片服役过程中表面裂纹的形成原因。方法 利用场发射扫描电子显微镜及能谱仪确定开裂叶片裂纹周围的显微组织及元素分布情况,揭示高温氧化导致的涂层外表面及涂层/叶片基体界面处的组织演变规律。结果 此... 目的 探究某重型燃气轮机涡轮叶片服役过程中表面裂纹的形成原因。方法 利用场发射扫描电子显微镜及能谱仪确定开裂叶片裂纹周围的显微组织及元素分布情况,揭示高温氧化导致的涂层外表面及涂层/叶片基体界面处的组织演变规律。结果 此叶片经高温长时间服役后,表面未发现热障涂层,抗氧化涂层是NiCoCrAlY涂层,主要显微组织为γ-Ni相+β-NiAl相;叶片基体材质为GTD-111镍基高温合金,主要显微组织为γ-Ni相+γ’-Ni3(Al, Ti)相及γ/γ’共晶组织和块状(Ti, Ta)C碳化物。表面裂纹主要集中于叶身与叶根的过渡平台位置。涂层内部、裂纹周围及涂层/叶片基体界面处均发现明显的金属氧化现象,氧化产物主要为金属Al和Cr的氧化物。高温服役环境下,铝元素的氧化导致涂层外表面的β-NiAl相及涂层/叶片基体界面位置的γ’-Ni3(Al, Ti)相向γ-Ni相转变,导致上述2位置的弱化。此外,截面形貌表明,在涂层表面位置,裂纹与凹坑相连接,并呈现向涂层内部扩展的态势,局部位置已贯穿抗氧化涂层,并扩展进入叶片基体。结论 由于高温氧化导致涂层表面Al含量的显著下降,富Al的β-NiAl强化相转变为γ-Ni相,在表面已存在凹坑的前提下,加之较大的应力集中于叶身与叶根过渡区域,导致涂层表面的开裂及向内的裂纹扩展。 展开更多
关键词 叶片 抗氧化涂层 NICOCRALY 开裂 组织演变 高温氧化
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